Способ измерения постоянного напряжения

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ 789772(51)М. Кл,з 0 01 й 19/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(71) Заявмтель Владимирский политехнический институт/ /(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ 30 Изобретение относится к электро-измерительной технике и предназначено для использования при построении высокоточных помехоустойчивых вольтметров и амперметров постоянного тока.Известен способ измерения постоянного напряжения в присутствии периодической помехи, предусматривающий интегрирование измеряемого напряжения эа время, кратное периоду помехи 11 . Недостаток известного способа заключается в значительной погрешности измерения, обусловленной неточностью формирования требуемого времени интегрирования,нестабильностью частоты помехи, узким частотным диапазоном и ограниченнным спектральным составом подавляемого возмущения, а также малым допустимым отношением помехи к величине измеряемого напряжения.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ измерения постоянного напряжения в присутствии периодической помехи, основанный на формировании компенсирующего напряжения и постепенном его приближении к уровню измеряемого напряжения 2указанный способ предусматривает интегрирование разности компенсирующего и измеряемого напряжений эа время, кратное периоду помехи,так что его недостаток также связан с существенными погрешностями в итоговых результатах.Цель изобретения - повышение точности измерения.Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения постоянного напряжения в присутствии перио-. дической помехи, основанном иа формировании компенсирукхцего напряжения и его постепенном приближении к уровню измеряемого напряжения, фиксиру- ют моменты совпадения компенсирующегд и входного напряжений, сравнивают по длительности соседние временные интервалы между зафиксированными мо" ментами совпадения, а о величине ис" тинного измеряемого напряжения судят по значению компенсирующего иапряже" ния при равенстве сравниваеяас временных интервалов.На чертеже показаны временные диаграммы, поясняющие процесс реализации предложенного способа иэмере789772 а,и,ВНИИПИ Заказ 9026/ Тираж 1019 Подписн ния постоянного напряжения в присутствии периодической помехи.В начале процесса измерения формируют -компенсирующее напряжение О и изменяют его про извольным образом в сторону приближения к уровню измеряемого напряжения О. При пересечении в некоторый момент времени компенсирующего напряжения Чц и искаженного измеряемого напряжения Ч, первое иэ них оставляет постоянным и определяют сосед-ние временные интервалы Т и С , в течение которых искаженное измеряемое напряжение О либо больше, либо меньше компенсирующего напряжения Ч. 13Далее временные интервалы, в течение которых разность О -Ч имеет Разные знаки, так как любые два соседних интервала сравнивают по длительности, Нетрудно убедиться в том, что знак отклонения одного интервала от другого совпадает со знаком рассогласования О и Ч , если уменьшаемым постоянно является отрезок времени, соответствующий положительному значению разности О -Чц. Величина отклоЯения между сравнивае мыми временными интервалами обращается в нуль только при равенстве напряжений О и Ч.Условиями, ограничивающими форму кривой подавляемой данным способом помехи, являются лишь единственность экстремума в течение каждого полупериода и равенства отрезков времени, в течение которых помеха З 5 положительна и отрицательна. Первое условие, предупреждающее ложное уравновешивание, может быть легко удовлетворено предварительной низкочастотной фильтрацией сигнала помехи. Для выполнения второго условия необходимо, чтобы сумма коэффициентов при четных косинусоидальных составляющих гармонического разложения сигнала помехи равнялась сумме коэффициентов при нечетных косинусоидальных составляющих и в итоге была эквивалентна нулю.Предложенный способ обеспечивает повышенную точность измерения,поскольку не предусматривает операцию интегрирования, являющуюся основным источником погрешностей. Равенство сравниваемых соседних временных интервалов будет выполняться при точном совпадении компенсирующего напряжения с измеряемым постоянным напряжением, причем точность совпадения не зависит ни от амплитуды помехи, ни от ее частоты и спектрального состава,Формула изобретения Способ измерения постоянного напряжения, основанный на формировании компенсирующего напряжения и его постепенном приближении к уровню измеряемого напряжения, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности, фиксируют моменты совпадения компенсирующего и входного напряжений, сравнивают по длительности соседние временные интервалы между зафиксированными моментами совпадения, а о величине измеряемого напряжения судят по значению компенсирующего напряжения при равенстве сравниваемых временных интервалов. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Электрические измерения.Под ред. Шрамкова Е,Г. М., "Высшаяшкола", с. 486.2, Авторское свидетельство СССРР 306507, кл. Н 03 К 13/20, 1969. Филиал ППП Патент,г. Ужгород, ул. Проектная,